智能开关范例6篇

智能开关

智能开关范文1

【关键词】智能化 机械开关 传感器

在21世纪,节能环保在生活中放在一个越来越重要的位置上,此外,智能化发展也越来越迅速。因此将节能环保与智能化结合起来,出现了家居的智能化发展,它不仅体现出现代科技的发展,也在一定程度上实现了节能环保。例如,我们出门后忘记关灯,空调等电器设备,排气扇装在洗手间,当人x开后,可能还需要一段时间才可以排除异味,这样就需要人走后延时一段时间可以自动关闭。诸如此类,会造成能源的浪费。所以对于家用电器,就需要智能化的开关与之相匹配。

1 总体设计方案

总体上,这种外置机械智能开关装置,包括壳体,壳体内设有电路板、舵机和电池,在壳体上设有多种传感器接口,传感器接口上安装有相应的传感器,舵机通过导线和电路板连接传感器接口部分,且舵机上的舵盘位于壳体的外部。传感器接口部分具体是一种红外接收传感器接口,红外接收传感器接口上安装有红外接收传感器,并配带有红外遥控器,并配带有已设置开灯键和关灯键的红外遥控器。

此外,传感器接口部分可以根据用户需求添加光敏传感器接口、声音检测传感器接口和生物检测传感器接口中的一种或多种,安装的传感器对应为光敏传感器、声音检测传感器和生物检测传感器中的一种或多种。壳体上设有舵盘高度调节旋钮和舵盘角度调节按键。舵盘可为一字舵盘或十字舵盘。

电池为可充电电池,壳体上设有充电接口。

2 功能效果

安装时将该外置机械智能开关装置直接安装在电灯开关的旁边,并使舵盘靠近电灯开关上的按键,使舵盘的中心轴的高度与电灯开关按键的中心高度基本持平,传感器实时监测房间内的相关信号,当信号大于其预设的阈值时,电路板控制舵机运转,带动舵盘转动,从而实现对电灯的智能开关控制。

3 硬件设计

3.1 传感器

把传感器接口设在壳体上,在传感器接口上安装有传感器,传感器接口部分包括红外接收传感器接口,红外接收传感器接口上安装有红外接收传感器,通过红外线检测进行开关控制。该机械智能传感器还可以根据具体需求,安装声音检测传感器、光敏传感器和人体检测传感器中的一种或多种,这样就可以实现遥控、声控、光控、人体感应等多种功能的智能控制电灯开关。通过设置不用的接口,丰富了可选择的功能,实现功能模块的DIY,需要用到什么功能接上什么传感器即可,解决了传统电灯智能化过程中繁琐的过程,具有安装简单、适用范围广等优点。

3.2 舵盘

该外置机械智能开关装置上设有舵盘高度调节旋钮和舵盘角度调节按键,能够适用于不同大小、高度的开关。舵盘控制电灯开关,正转一定角度可实现开灯动作,反转一定角度可实现关灯动作;正常情况下舵盘居中,不妨碍人为动作开关。

4 信号处理

传感器接口与STC12C5A60S2最小系统I/O口相连,STC12C5A60S2接收信号后,根据不同的信号来处理。

4.1 对红外遥控信号

当“开”端口为高电平时,控制舵盘正转,然后回正。当“关”端口为高电平时,控制舵盘反转,然后回正。

4.2 对光敏传感器信号

当为上升沿信号时,控制舵盘正转,然后回正。当为下降沿信号时,控制舵盘反转,然后回正。

对声音检测传感器信号,当为高电平信号时,控制舵盘正转,然后回正。并在一定时间内不动作。之后若继续为高电平信号,则继续保持一定时间内不动作;若为低电平信号,则控制舵盘反转,然后回正。可实现无声音时自动关灯。

4.3 对人体检测传感器信号

当为高电平信号时,控制舵盘正转,然后回正。并在一定时间内不动作。之后若继续为高电平信号,则继续保持一定时间内不动作;若为低电平信号,则控制舵盘反转,然后回正。可实现无人时自动关灯。

5 总结

现在,在地球的不同地方都存在着很多的环境污染,能源紧张的问题,我们不能一味不加节制地向大自然索取,那么资源总会有枯竭的一天,我们现在应该认识到节能环保不仅仅停留于口中,而应该切实得行动起来,用行动证明我们在节约能源,生活中养成一个良好的习惯是很困难,所以我们可以用科技来帮助人们更好的实现节能环保。科学技术一直都在飞速发展,本设计机械智能开关可以将科学技术融入人们的生活中,一方面为人们的生活带来了便利,另一方面也可以体现节能环保意识,与人们的生活密切相关,因此具有较好的应用前景。

参考文献

[1]周炳生.一种家用节能自动旋转式电源刀开关装置[Z].百度学术,2012.

[2]匡少林.电力需求侧通信网络设计及可靠性评估[Z].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2015.

作者单位

智能开关范文2

关键字:电力安全 开关柜 除湿装置

中图分类号:TU855文献标识码:A

一、 开关柜在线智能除湿装置开发的背景介绍

1. 开关柜除湿装置应用概述

为确保开关柜应用的安全性,我们往往采用安装除湿装置的方法,避免因为温度变化造成的线路故障。一般来说,普通加热型除湿器的应用是最为常见的。它的工作原理在于,通过该装置的应用,将环境温度升高使得空气中能容纳更多的水份,从而防止水汽在柜内凝露,造成线路故障。然而,这种常规装置却存在很大弊端,其原因就在于空气中的水份一直停留在空气中,如果外部温度急剧下降,空气中的水分就会凝露于开关柜表面,开关柜应用的风险就会加大。为了解决普通除湿装置的安全隐患,迫切需要加强对开关柜除湿装置的研发,以提高除湿的效果,确保应用安全。

2. 开关柜在线智能除湿装置开发简介

在对实践经验总结的基础上,我们提出半导体式除湿装置项目的研究与开发。我们认为,通过在线智能装置的开发,当柜体内的湿度超过定值时,使空气中的水分在半导体制冷片的冷端表面凝结成水滴,出现结露现象,把水滴收集通过管道排除柜体,起到对开关柜的除湿效果。通过本次研发,实现了除湿器安装的便捷化,而且运行安全可靠,能够更好适应目前气候变化和电力应用的需求。

二、 开关柜在线智能除湿装置的研究与开发

1. 开关柜除湿装置应用中的问题分析

要进一步降低除湿装置运行失效或是受凝露影响造成安全隐患的问题发生,避免因空气潮湿而引发的安全隐患和事故,确保变电设备的安全运行。首先,我们要对应用中的问题进行汇总和分析。

(1) 受环境因素影响,气候潮湿,湿度较大,降低了电气设备的绝缘强度。

(2) 空气中的水分附着在绝缘材料的表面,使电气设备的绝缘电阻降低,特别是使用年限较长的设备,内部有积尘吸附水分,潮湿程度更严重,绝缘电阻更低。设备的泄漏电流大大增加。

(3) 受气温变化影响,特别是夏季尤其在梅雨季节,气候潮湿、高热,变电所里的高低压柜容易产生凝露。

(4) 水汽使绝缘降低引起的故障发生几率增加。

基于以上原因,实践中,开关柜的除湿保护工作难度较大,我们希望通过智能装置的研发,解决常规装置的不足和问题,进一步提升工作效率,降低应用风险。

2. 开关柜在线智能除湿装置的开发与部署

在单位领导和同事共同努力下,我们进行了开关柜在线智能除湿装置的创新新研究。研究主要方法在于,采用半导体材料作为制冷源,利用半导体制冷片冷热端的温差可以达到40~65度的原理,使潮湿空气遇较冷物体时结露,形成水滴排出体外。本装置的应用有助于开关柜内的空气干燥,避免因湿度过大造成设备的损坏,特别适合于像慈溪这种高湿、高热的地区,尤其在梅雨季节,开关室内的潮气很大,装置能有效降低空气中的湿度,切实提高变电设备的运行安全,节约检修人力物力才力,减少维护成本,保证供电可靠性。

根据该项目的组织和部署规划,在项目经费控制下,进行除湿装置的外观试制和改进,并进行传感部分的传感器定制、控制部分的中央处理器和执行器定制。值得指出的是在执行器定制中,包括各个独立的执行器件,主要有半导体制冷片、冷凝片、散热片、风扇等的试验加工。在该项目中,我们通过模型定制到试行应用,到问题的反馈和改善,逐步摸索出一种新型的在线智能化的开关柜除湿装置,实现了安装的便捷化和应用的高效化。

三、 开关柜在线智能除湿装置的功效与研究成效

通过我们的研究,开关柜除湿装置的功效有了很大的改进,因此,我们对其主要的创新点进行汇总,并对整个研发工作进行总结。

1. 开关柜在线智能除湿装置的创新与突破

首先,本次研究的新型除湿装置采用半导体制冷技术,在冷端可以把温度降至0℃以下,使空气中的水分冷凝结露形成水,通过封闭管道排出柜体外,确保开关柜内的空气干燥。这是在原有装置功效基础上,进一步降低环境温度对于开关柜除湿性能的影响。

其次,该装置采用自保护的开关电源,供电电源具有过流、短路保护,一旦装置出现过流或短路现象,电源自动切断,以确保其他电气设备的正常使用。电力系统内各组成单元是相互影响和共生的,新增的设计,能够减少因开关柜局部问题对于整体电力系统的影响。

第三,该装置具有高可靠性,致冷组件为固体器件,无运动部件,因此失效率低,使用寿命长。与此同时,该装置还不需要任何制冷剂,工作时不产生震动、噪音,性能更加稳定。

最后,该装置运用计算机数字技术,具有湿度显示,设置湿度控制阀值的功能,进一步提升了电力系统的智能化水平。

2. 开关柜在线智能除湿装置的应用成效

该项目研发达到技术标准后,随即投入到35KV花木变、厉家变、新界变等慈溪20座35KV变电所安装使用中,从反馈信息来看,运行状况良好,进一步提升了该装置的可行性。

总结目前开关柜在线智能除湿装置取得的呈现,我们看到它的优越性逐步体现出来:

(1)在功效上,能够进一步防止凝露的产生,解决解决因凝露产生造成的危害,并减轻夏季用电高峰检修人员的工作量。

(2)从地区优越性上来说,特别提现在第二季度和第四季度,由于湿度过大,由于绝缘降低引起的故障频频发生。本项目的实施,将避免这种情况的发生,是保证设备安全可靠运行的手段之一。

(3)对整体系统性能影响上。通过该项目的实施,在变电所里的开关柜安装智能在线除湿装置,确保满足开关柜内使用的设备对环境的要求,避免因空气潮湿而引发的安全隐患和事故,保证了变电设备的安全运行。

四、结束语

开关柜在线智能除湿装置的研发,既是解决传统装置工作中弊病的必然要求,也是研发团队关注实际作业,提升电力系统智能化和技术化水平的重要职责。通过研究,新型装置取得了国家认可,获得了一项国家实用新型专利,更重要的是一次大胆的创新和尝试。未来,针对研发和应用的不足,我们将进一步进行分析,规范作业流程,强化系统研究。

四、 参考文献

【1】智能开关柜操控装置设计及应用,工控技术网。

智能开关范文3

关键词:智能电网;智能开关;开关柜;电器设计

中图分类号:TM591

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2012)15-0040-03

1 智能电网概述

智能电网即电网的智能化,这一趋势在当今世界已成为必然趋势。这一趋势是伴随着现代科学技术和计算机技术的快速发展而兴起的。在现代通信网络技术的带领下,电力工业企业应用先进的技术设备,集合高端专家与人才,在计算机普及的情况下,将先进的通讯传感技术、信息分析决策技术和先进的能源电力技术相结合而形成的新型现代化电网。这种智能化主要是网络,将或分散或集中的电力用户联系起来,以便能够最大限度、最全面、最快捷地获取所需电网系统数据,有利于对电力应用状况的检测与控制。

智能电网系统的具体主要优势表现在:(1)通过网络监控电力状况,能够防患于未然,将电力故障的发生率降至最低;在处理故障时,也能够集合网络优势,搜集各方意见,及时清除电力故障;(2)在电力故障出现时,能够快速隔离故障,避免出现大面积的停电现象,减少由此造成的人力财力消耗,避免社会动荡;(3)能够及时应对自然灾害,一旦发现外力破坏,通过阻止其他计算机网络的恶意攻击,用以保证电力用户的安全用电,电力设备和电网系统的的正常运行;(4)优化能源资源和人力资源的配置,根据当地电力的实际情况,结合各个时间段用电需求的不同,合理调配电力资源;(5)能够合理调配资源在不同地区的分配,根据各地的经济社会发展状况,使得电力供用达到最优化配置,以平衡地区间的用电需求;(6)比较有力的支持了电力市场的竞争,避免电力资源的浪费,实现整个电力系统优化运行;(7)最大限度的利用各种社会技术和社会资源,是的电力工业的发展和自然环境、社会经济和谐发展的要求相协调;(8)能够真正理解客户所需,根据客户的实际情况,提供优质的服务,合理配置电力资源;(9)实现网络信息系统与电力市场之间的衔接,通过网络的数据分析优势,使得参与电力经济交易的企业更好地参与电网安全管理工作,开拓电力企业和事业的发展前景。

2 传统开关与智能开关的区别

由于传统的配电方式是通过断路器、熔断器、主令电器、控制继电器等各种电工仪表组合成的一种能够在高低压控制柜来实现开关配电及监视保护等措施,这种开关控制柜,在必要的情况下需要配有多种模拟指针仪表,为了方便给生产及维修带来方便,这种以人工直接进行控制而不是通过计算机智能管理是很难完成复杂的开关控制。

智能化开关柜则主要是采用了计算机智能监控模块技术,结合相应的管理系统软件的开关设备。之所以这种开关柜的应用成为现代电力系统的发展应用趋势,主要是其与现代技术的密切结合,其所展现的高端科学技术,再辅之以计算机的数据处理技术等相关技术的快速发展,它的迅速发展和广泛应用也就无可厚非了。同时智由于智能监控模块的功能与开关柜的智能化程度密切相关,这种开关柜在简化了传统开关柜二次接线程序的同时,也提高了电力设备的安全性和可靠性;与此同时,智能开关柜在性能方面更加易于维护,控制功能更强,并且可以通过通信接口,最大程度的推动实现电力站综合自动化无人值班。这些都是开关柜智能化技术的关键所在。

在普通开关柜的基础上,智能电力配电系统在配合新型的智能仪表(网络电力仪表、智能配电监控/保护模块等、网络I/O)的同时,通过电力网络通信接口,能够与中央控制室的计算机系统联网,从而实现对供配电回路的电压、电流等电参数的监测,同时也能对断路器的分合状态进行调制,在各种完善的远程监控软件的辅助下,实现遥调、遥信、遥测和遥控操作。

智能电网系统的信息测量主要由计算机智能现场数据监控模块完成:通过现场总线接口,将系统显示的数据传输到后台机,这样便于全时监控现场状况,实现网络集成式控制系统,满足电力系统安全运行的要求。智能化信息处理系统的主要功用在于:通过检验开关柜及其温度,及早发现故障,及时清除开关柜安全隐患;检测母线、断路器的性能及状况,对其功能实行全时监控;在线监视电力系统的人员及任务分配实施情况;在电力设备中主要是警示预警,比如线路老化,积雪挤压等状况,提醒电力部门及早处理;检测系统针对开关柜的各项命令的实施情况,检测其正确与否;对开关柜的智能化应用;记录下电网的故障,为以后的处理方式提供经验;通过专业的故障分析软件,细致分析故障的前因后果,提出较好地解决办法。

由于智能化开关柜技术初露端倪,发展尚不充分,有些技术难点尚有很大的争议,比如其中所应用的传感技术,目前尚无较大进展。当前符合应用水平的智能化装置比较少,大部分是利用微机技术中的数字信息监控技术代替传统的二次设备。

3 智能化开关柜设计原则

3.1 一次系统设计原则

第一,由于智能化开关柜采用计算机智能监测与控制,对一次系统接线并不会产生影响,一次系统接线方式及供电方案仍按相关要求与规定进行。

第二,结合计算机技术和各种人工智能,最大限度的利用现代网络技术的模拟功能。

第三,通过计算机监控系统,检测电力系统的运行状况,可真正实现无人值班,减少不必要的开支,这既提高了效率,又节约了资源,是电脑系统发展的一个重要方向。

3.2 二次系统设计原则

第一,开关柜内、值班室与中央信号系统信息数据设置与回路设计保持原状,计算机监测与控制系统中加入一套重复的计量、信号与控制回路

信息。

第二,开关柜内的信息数据设置与回路设计保持原状,值班室的中央信号系统取消,集中的保护屏应保留,计算机监测与控制系统中加入一套重复的计量、信号与控制回路信息。

第三,开关柜内的信息数据设置与回路设计保持原状,值班室的中央信号系统中出线开关柜不进入中央信号系统。计算机监测与控制系统中加入出线开关柜的信息与数据。同时,变配电站的中央信号系统应取消,要保留集中的保护屏,同时应着重考虑第二方案。当然,针对某些特殊地的特殊情况,则需要按实事求是的原则,具体选用最优方案。但是一般情况下,应优先考虑选用第三方案,因为第一方案一般不宜选用,选用时应慎重考虑,在综合考察和计划的基础上,确保采用最优方案,将消耗降到最低。

4 电气设计原则

4.1 一次系统电气设计原则

第一,应该根据电气的系统级别来确定设计原则,因此,在一次系统中,电气的主接线方式要保持不变,同时应该加入设计型号的说明,在说明中要详细记录所需的数据信息,以便于查询,同时也可以根据数据进行故障记录,及时发现问题,同时也有利于网络的监控。

第二,在选择开关时,一定要根据实际情况选择。现代计算机人工智能的发展,使其在电力部门广泛应用。也因此在选择开关时,要选则与计算机技术相适应的自动开关。

第三,网络系统对开关的监测,要通过自动开关的常开触点,这样才能经由独立的出点联通计算机与开关,才能进行遥控制导。这一要求在低压自动开关时应重点考虑,最好是设计好有效的防范

设置。

4.2 二次系统设计原则

4.2.1 继电保护原则

这需要根据供电情况和供电需求加以考虑。如果供电需求在35kV及以上的话,供电系统可以考虑选用微机保护系统,并且由于变配电站的优点,这种情况下应该优先考虑采用变配电站自动化单元。如果供电需求在10kV以上那么,根据开关柜的设计原则,供配电系统保护方式的选择范围则比较多一些,可以选用微机保护,也可以选用继电保护。只是如果选用继电保护,实际操作中可以再设计一套有监控功能的变配电站自动化单元。

4.2.2 信号回路原则

对于开关柜的开关状态来说,所有的开关都需要监视,也即每一个开关,都要有一对常开触点,这样比较容易建立计算机与开关系统之间的信息联系。即使是这些开关的触点可以共用一个地线,但是各自性能不同,并不是所有的触点都可以连接与交流系统地线。所以,要在每一个继电器上设计单独的常开触点。如果是中央信号系统,就应在此基础上再加上一对常开触点,以便将信息引入中央信号系统。这两种触点要分开地线,这主要是根是两者所需电压的不同来设置的。

4.2.3 控制回路原则

如果要进行远方合分闸操作,就应该在计算机监测与控制系统上加上闸的常开触点,这样将其并连接到开关柜的合分闸开关或按钮上就可以了。同时应该考虑到实际的操作情况,根据实际需要,设计或是手动的或是自动转换的。由于计算机系统的应用,最好是设计两者兼有的,即手动与远方遥控二者合为一式,酌情选用合适的方式。比如,若计算机监控出现漏洞,还可以手动执行命令。对于供电需求在10kV及以上的,在计算机操作远方遥控时,对于遥控开关则要取消不对应的

接线。

参考文献

[1] 张玉泉,张小军,任玉芳.智能化开关柜的发展与应用

[J].电工技术,2012,(1).

智能开关范文4

将Omelife 6100系列智能开关装在家中,点燃爱的灯火,微笑着温暖家人。如果说亲切、温暖、优雅是Omelife 6100的外在气质,那么,聪慧,人性、自由就是Omelife 6100无可争议的内在核芯。

与其它传统开关相比, Omelife 6100的控制范围更为广泛,不仅能控制照明还能轻松开启窗户、窗帘,喜欢明亮的您尽可以让阳光穿过屋顶,放肆地享受这怡人的自然天光,而无须苦恼高位开窗的不便。

Omelife 6100在控制方式上也有着更为多样的选择,这种控制的多样性让您无论是居于家,还是行于外都能无所不达,得心应手。Omelife 6100面板的蓝色流线,只需画眉的力道点指轻触,开关所控的线路设备便得令启动,触控绝对是 Omelife 6100的一个重要设计元素,这种元素同样也常见于Omelife其它智能家居产品设计之中。如果您不愿起身,配上Omelife智能遥控器或者智能主机,无论在家的任何一个角落,您的要求Omelife 6100都将随传随达,无线的,当然更自由。也许您会问,能不能再夸张一点呢?当然可以。结合现代通信与3G技术,通过互联网或是手机即使千里之外,您也能一一点亮家里的那一盏盏爱的灯火。

Omelife 6100的智能,不仅仅体现在多样的控制上,还体现在Omelife 6100独特的记忆功能。这种记忆功能可让您通过智能遥控器或者主机一键群开群关指定目标,也可以让您调出各种幻美灯光,并设置各种场景效果快捷键,成全您对家的浪漫追求。

外观设计因爱而笑,因笑而美

弯弯眉,菱角嘴,微笑有如春日枝头初绽的花蕾,自心而发,因爱而美。完美生活科技Omelife 6100将微笑朵朵采撷幻化,结合现代精湛的镭雕丝印工艺,跃然于白色典雅钢琴烤漆面板,只消轻轻一瞥,便怡然忘忧倍添温暖,一如日暮归家爱人的一声问候。

整体流畅的笑脸线条,简单的蓝色勾勒,看似轻描淡写感觉却很亲切。Omelife 6100的设计者对于家显然有着自己更深刻的理解。如果细看,不难发现, 外形方正Omelife 6100,内里其实凹凸有致,设计师在坚持开关86×86×35mm的国际标准身材时,将凸起的圆弧,流动的曲线妙用其中,避免了四四方方的拘谨与呆板。追求富有亲和力的外观效果,并不意味着一定要放弃美居该有的尊贵与优雅。

微笑,传递的是爱与关怀。将微笑融入Omelife 6100设计自然也体现着完美生活对用户的爱与关怀。简单、方便、快乐、温暖……所有美好我们都想带给您。于是,在设计时就有了更多的考量。比如采用防静电的纳米材质,追求更具尊贵优雅气质的钢琴烤漆效果,比如执着于更具人性的使用方式,做到控制的便捷与舒适,于是,您可以随时随地控制任何一个Omelife 6100,可以在暗夜循着Omelife 6100发出幽蓝色荧光轻松开启设备。然而,如果Omelife 6100处于开启状态,这幽幽蓝光便消失不见,虽然只是一点点,也是包含着我们为您省电坚持低碳生活的心意。

数智评测室

数智评测室,拥有数十台专业评测仪器,目前依托全国高校,拥有专业评测工程师十余人。数智评测室主要是对各类智能家居产品进行专业性的评测,具体形式分为三种:第一种是单件产品的评测,第二种是同类产品的大规模横向评测,第三种是每年进行的年度评测。

依托《数字社区&智能家居》杂志和数智网与国内外各大厂商密切的合作关系以及遍及各地的经销商丰厚资源,数智评测室总能在第一时间拿到国内外智能家居厂商的最新产品进行评测;而在定期推出的实用横向评测中,更是能让消费者了解各类型产品的功能介绍、技术参数及性能情况,为广大消费者进行理性消费提供有力的依据。无论是哪种形式的评测,我们的评测方案都是在保证专业准确的前提下充分站在普通用户的角度考虑,提供消费者最关心和最想了解的内容。

智能开关范文5

【关键词】 开关柜 智能 操控 研发

开关柜是一种高压成套配电设备,是将有关一、二次设备按特定的线路方案组装而成,在电力系统中获得广泛应用。智能化控制在开关柜中的应用也成为必然的发展趋势,发展开关柜智能操控系统的工作有着重要的学术意义和明显的工业应用价值。开关柜智能操控系统是为监控开关柜而设计的,根据实际运行开关柜的内部结构和工作状态,开发与其相匹配的智能化操控系统,实现二次回路监控的效果。主要内容是采集信号来源,做出迅速的反馈,及时的通报开关柜内部操控结果,实现对开关柜工作状态的实时操控。

1 系统的总体设计

系统开发的方案是根据开关柜的组成、监控系统的特点、温湿度的采集、故障诊断、通信技术等方面进行仔细分析的基础上提出来的。系统不仅要达到对开关柜实现数据与操控的目的,还要符合开关柜智能化的要求,因此系统的设计需要考虑实时性、可靠性及安全性等方面的要求。在总体设计方案中,采用了核心板加模块组成完整的平台,同时在底层硬件基础上逐步构建系统的软件框架,引入实时操作系统,不但能满足目前系统的要求,同时便于系统的升级与扩展。系统总体设计框图如图1所示。

2 硬件设计

本系统针对开关柜相关参数实时监控的要求,以ARM硬件平台为核心,配以相应的电路模块,构建了一个开关柜智能操控系统的硬件部分。

(1)开关位置和缺相检测通过光电隔离经过ARM平台处理,由LED显示开关工作位置及缺相故障所在,并通过语音报警系统来告知开关柜目前工作情况;

(2)通过温湿度传感器采集开关柜内温湿度,并判断是否在要求范围之内,如异常则通过温湿控制输出电路对温湿度进行调节;

(3)通过人机接口电路对温湿度上下限进行设置更正,并通过LCD显示目前的温湿度;

(4)设计电路的时候为了减少各类信号的相互干扰,采用了光电隔离技术,很大程度上提高了号传递的准确性。

2.1 微处理器

微处理器并不是通用的CPU,和通用的CPU有些区别,以通用计算机的CPU为基础,具有体积小、功耗低、重量轻、成本低等特点。考虑到本设计体积较小,功能比较齐全,为满足仪器功耗低,安装方便等特点,硬件系统选择了NXP半导体公司生产的一款基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-STM的CPU-LPC2214处理器。

2.2 电源及复位电路

在该系统中,需要提供3路电压电源,其中,LPC2214内核电源为1.8V,LPC2214的I/O口电源电压为3.3V,其他电路部分器件需5V电源。为确保系统中电路稳定可靠工作,使用复位逻辑芯片将控制器初始化为某一确定的状态。

2.3 开关量输入及动态输出显示电路

开关量输入及动态输出显示电路主要是在线监测开关柜各设备功能是否正常运行,通过模拟输出采用高亮显示出目前开关柜运行的状态"开关量信号通过光电祸合,并行接口电路输入到微机进行保护,本系统设计中需要有工作位置、试验位置、断路器、隔离开关状态和储能等信号提供给控制系统来监测开关柜的运行状态,并进行相应的处理。由于在采集各种工作状态的信号时,相互之间会有多个干扰,为防止各种信号的干扰,本系统利用光电祸合器TLP521-4实现现场隔离,去掉公共地线的电气联系,隔离效果不错,电路中LPC2214的GPIO口负责对信号的采集做出相应的正确判断。

为了能够准确的及时的捕捉到目前开关柜运行的状态,在系统中加入了动态输出显示电路,显示电路采用高亮LED显示,一目了然便于观察。

2.4 温湿度控制电路

由于开关柜中很多元器件的正常工作对温度和湿度是有要求的,温度过低元器件不能正常工作或损坏,湿度过高会在绝缘表成形成凝露,降低绝缘性能而放电,因此准确的温湿度测量控制可以大大提高开关柜运行的安全性。

采用SHT71温湿传感器,每隔一定时间采集开关柜温度与湿度信息,当温度和湿度出现异常时,由报警模块进行语音报警,同时启动温湿度调节系统和除湿降温系统,使用风扇进行降温除湿控制,风扇由继电器控制,人机交换电路可设定温湿度阂值,实现随时有效监控和管理。

2.5 语音提示报警电路

本系统设计具有语音提示报警功能,能够通过声音来识别目前的工作情况,以便更好地掌控操控动向。当断路器位于实验位置与工作位置之间时,此时断路器处于合闸位置时,有“请分断路器”的语音提示;当断路器位于实验位置与工作位置之间或处于工作位置时,如果测到接地刀合闸,有“请分接地开关”的语音提示;当柜体主回路送电时,柜前有人停留,语音提示“本回路带电”。

2.6 人机接口电路

本操控系统需要进行参数设置的输入,主要有温湿度上,下限的设置,以及参数的校准信息等,因此需要相应的信号输入电路。

2.7 存储电路

本操控系统在语音报警和液晶显示的时候需要保存报警程序和上下限设置温湿度数据,因此要求这些数据在掉电后不能丢失。

2.8 通信电路

在整个设计中,下位机需要将采集的信号及时与PC机进行相关数据交换,考虑到通信距离不远,因此采用了RS一232方式进行串口通信。

3 系统软件设计

在μC/OS-II操作系统中,使用任务创建OSTaskCreate定义了5个主要任务,包括开关量信号采集任务、温湿度控制任务、液晶显示任务、存储任务、人机通信任务。软件系统的运行流程图详见图3。

3.1 初始化任务

在系统复位,完成μC/OS-II系统初始化后,系统开始建立了初始化任务,初始化任务优先级最高,用来进一步完成硬件的初始化,然后建立控制任务,最后将自己删除。

3.2 开关量信号采集控制程序

系统需要对工作位置、实验位置、缺相漏电、储能、断路器开/合进行相关的判断,从而在主板上相应的显示出来当前的状态,进行相关的提示,缺相漏电报警,这里面就要考虑到很多中断问题。进入相应的中断以后,系统立即会调用相关的控制程序及语音处理程序。

3.3 温湿控制模块软件程序

温湿度的采集有助于了解开关柜内部温湿度是否正常,以便达到保护的作用。如果温湿度超过上限温湿设定或者低于下限设定,那么系统立即进入除湿降温处理的程序当中,启动加热器或者风扇,同时会进行报警提示。

3.4 液晶显示程序

人机交换可以实现良好的可视化界面操作,通过键盘和LCD,能够实时的显示和修改温湿状态参数,各界面之间通过按键进行切换,由于YM128*64拥有一系列操作指令,通过这些指令可以实现对显示屏的控制。

3.5 V++界面设计

用户的主界面由5部分组成,其功能分别如下:

(1)时间显示。这要用于显示当前PC机的时间,方便用户准确把握。

(2)温湿度采集。实时采集开关柜监测的温湿度情况,了解温湿度实时变化的情况。

(3)高压带电显示。及时反馈各相是否正常运行。

(4)开关量采集。本系统主机工作中需要监测的开关量很多,不仅要知道其各自的工作状态,还需要对各种状态进行控制,如:合闸、分闸。

(5)报警模块。当开关柜出现异常情况的时候,需要及时的反馈给操作人员。

4 结语

微机保护装置实时控制可大大提高保护性能和可靠性,在实现开关柜保护的同时,操控系统实际上就是一台高性能!多功能的计算机,在整个开关柜系统中起着关键的终端作用。它可实时准确的获取开关柜内部运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给监测人员,而且在无故障正常运行情况下完成多种功能,满足开关柜保护系统选择性!准确性!可靠性以及实时性多任务的要求。

参考文献:

[1]陈振生.智能化高压电器设备状态监测技术[J].电气开关,2002(1):28-29.

[2]杨新民,杨隽琳.电力系统微机保护培训教材[M].北京:中国电力出版社,2000.

[3]杜宏,边静.配电网自动化中的通信方案[J].电力设备.2002,3(2);38-40.

智能开关范文6

产品介绍:Batthead是一款集成了蓝牙4.0芯片和传感器的“智能”镍氢充电电池,用户不仅可以通过手机APP对装有这款电池的产品进行开、关控制,甚至还可以防丢:当用户带着使用了这款电池的电子产品外出游玩的时候,可以通过手机设定距离警报。万一不小心把东西落下的时候,手机上的应用会立刻推送短信提示用户没有把东西带走。据悉,该电池分为两部分,上半部分主要是放电子器件,而下半部分才是真正的供电部位。在市面上,一般的AA充电电池容量在2000mAh-3000mAh之间,所以保守估算Batthead的容量在1500mAh以下。目前每颗电池售价19加元(折合人民币约112.8元)。

编辑点评:生活中越来越多的产品实现了智能化,虽然目前看来“智能”电池可有可无,但人们的生活确实因此变得更加的方便、有趣了。

机器人酒保颠覆酒保行业

产品介绍:如果你想喝一杯专业的鸡尾酒,除了到酒吧让专业调酒师为你调制以外,还可以选择Monsieur——机器人式的饮料机,只需按下按钮,这个机器人酒保就会启动Android系统,调出你想要的饮料。在你向Monsieur“下单”之前,Monsieur可以提供预备的点酒单(鸡尾酒、马丁尼、苹果醋),也可以自己下载调酒“包”,变换里面混合的饮料类型。另外,机器上会有一个log,表明这台机器专门负责提供什么饮料,而机器也可以改变饮料的口味从“常规”到“老板”级别的不同口味。

编辑点评:机器自行配置让原本高端的鸡尾酒变得亲民化了,而且再也不用特意去特定场所才能喝到了。专业的调酒师恐怕要失业了?

自行车导航仪 方便又安全

产品介绍:这款可以连接到智能手机上接收导航信息,并且会不断地刷新自行车GPS位置的导航仪叫“锤子”。它是固定在自行车车把上的T型设备,左右两边各有一个LED灯,当自行车遇到路口需要转弯时,锤子就会用LED灯指示你往左还是往右转,同时它可以提醒你剩余路程还要多长时间。据悉,锤子只能和特定的一款iOS和Android应用配对使用,和锤子连接的智能手机在跑相应的应用时拥有约5小时的续航,而锤子本身则有20小时的续航。虽然用户可在出发之前把路线准备好,但这显然没有使用Google 地图的导航信息方便。

编辑点评:在堵车日渐频繁的今天,有了自行车导航仪,会让越来越多的人更愿意骑自行车出行,真是方便又安全。可尽管自行车导航仪这种硬件很具有创新,但导航最重要的还是准确性。

杯子也智能

产品介绍:在今年的创客马拉松上海站,一个名叫“世界冷冻鸡”的创客团队将要研发一个跟喝水有关的智能杯子,它能根据用户的喝水习惯给出建议,并把数据存储起来,作为健康管理数字化的一个依据。据介绍,这个杯子是通过蓝牙连接到手机上的,借助压力、温度传感器,它会把水温、水量等数据信息传送到手机上,应用会根据预设值和接收到的数据来决定是否发出警报。而这些数据完全可以存入云端,作为个人健康管理的数字化依据。

编辑点评:成年人每天需要摄入1200毫升的水量,大概是6-7杯。但是在现实的生活中,我们是不太可能真的拿一个量杯去量一下,更多的时候只是估算一下,甚至因为工作繁忙而忘记喝水。而通过这样一个看似不起眼的水杯,却可以帮助我们获得宝贵的健康饮水习惯。

帮助用户控制用水量的智能水表

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